(57)【要約】【課題】  フィルム状発熱体は、厚みが薄く、可燃性を有しているため、フィルム状発熱体自身で重量物を支持することができないこと、及び通電発熱体で発生した熱が表面と裏面にほぼ均等に伝導されるため、熱効率が悪い。【解決手段】  本発明は、通電により発熱する帯状の抵抗層を２枚の耐熱可撓性フィルム間に配設して構成したフィルム状発熱体を二枚の板状体の間に配置するとともに、一方の板状体とフィルム状発熱体の間を熱的に絶縁する断熱性材料を介在させ、これらを積層体として一体形成した面発熱板およびこの面発熱板の複数枚を密接配置し、それぞれの面発熱板の抵抗層を単一の抵抗路とした面発熱装置。【選択図】  図４
2005129307.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端部に通電電極が付設され、同通電電極からの通電で発熱する帯状の抵抗層が一方の表面側に被着された第１の耐熱可撓性絶縁フィルムと前記抵抗層の被着面側に密着して積層配置された第２の耐熱可撓性絶縁フィルムとで構成されるフィルム状発熱体と、同フィルム状発熱体の一方の面側に直接もしくは熱伝導性材料を介して配設された第１の板状体と、前記フィルム状発熱体の他方の面側に断熱性材料を介して配設された第２の板状体とを一体的に固着してなり、前記第２の板状体を発熱面としたことを特徴とする面発熱板。
【請求項２】
断熱性接着剤が二酸化珪素粉末を主成分とする接着剤であることを特徴とする請求項１記載の面発熱板。
【請求項３】
抵抗層が、カーボン層であることを特徴とする請求項１記載の面発熱板。
【請求項４】
両端部に電極が付設された第1の帯状抵抗層と両端部に電極が付設された第２の帯状抵抗層とが一方の表面側に被着された多角形状の第１の耐熱可撓性絶縁フィルムと前記抵抗層の被着面側に密着して積層配置された多角形状の第２の耐熱可撓性絶縁フィルムとで構成されるフィルム状発熱体と、同フィルム状発熱体の一方の面側に直接もしくは熱伝導性材料を介して配設された多角形状の第１の板状体と、前記フィルム状発熱体の他方の面側に断熱性材料を介して配設された多角形状の第２の板状体とが一体的に固着されるとともに、少なくとも第1および第２の帯状抵抗層の各一端に付設された電極が同一の辺に位置する第1の面発熱板と、両端部に電極が付設された帯状抵抗層が一方の表面側に被着された多角形状の第１の耐熱可撓性絶縁フィルムと前記抵抗層の被着面側に密着して積層配置された多角形状の第２の耐熱可撓性絶縁フィルムとで構成されるフィルム状発熱体と、同フィルム状発熱体の一方の面側に直接もしくは熱伝導性材料を介して配設された多角形状の第１の板状体と、前記フィルム状発熱体の他方の面側に断熱性材料を介して配設された多角形状の第２の板状体とが一体的に固着され、前記帯状抵抗層の両端に付設された電極が前記第1の面発熱板の同一辺に位置する電極と辺対称の関係で同一の辺に位置する第２の面発熱板とを隣接配置し、前記第1および第２の面発熱板の辺対称電極を接続し、前記第１の面発熱板の第1および第２の帯状抵抗層の各他端電極間に単一抵抗層路を形成したことを特徴とする面発熱装置。
【請求項５】
面発熱板の形状が四角形であることを特徴とする請求項１記載の面発熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルム状発熱体を構成主体として具備し、暖房面積を基本発熱体の整数倍の面積として設定することができ、床暖房あるいは壁面暖房に好適な面発熱板とこれを用いた面発熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
床面暖房は、一般住宅における床面の暖房にとどまらず、例えば、育苗用床面暖房としても利用されるところであるが、床面暖房を実現する代表的な方法として、対象となる床面の下にスチームあるいは温水等の配管を配設し、この配管にスチームあるいは温水等を通す方法がある。
しかしながら、この方法では配管の付設工事に多額の費用が必要となるばかりでなく、限られた床面のみを暖房する自由度がない。
このような床面暖房に替わるものとして、２枚の可撓性フィルム状体の間に通電により発熱するヒータを配設したフィルム状発熱体が提案されている。（USP4,485,297）
図１は、フィルム状発熱体を模式的に示した平面図、図２は、図1のII―II線に沿っ
た断面図、図３は、図1のIII―III線に沿った断面図である。
フィルム状発熱体の構造は、可撓性絶縁フィルム、例えば、ポリイミッドフィルム１と２の間に通電発熱として機能する帯状のカーボン層３を蛇行配置し、その両端に通電電極層４を取り付けた構造となっている。
なお、ポリイミッドフィルム１の通電電極４と対向する位置には、通電端子取り付け用の孔５が穿設され、また、ポリイミッドフィルム１と２の間にできる空隙は、耐熱性かつ電気絶縁性を有するシリコーン樹脂６で埋められている。
以上の構成からなるフィルム状発熱体は、通電電極４を介して通電することにより二つの通電電極間に配置されたカーボン層３が発熱し、ポリイミッドフィルム１と２の表面が発熱面となり、面発熱体として機能する。
【特許文献１】米国特許第４，４８５，２９７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
以上説明したフイルム状発熱体は、その形状と大きさの設定にかなりの自由度があり、また、その厚みが薄く、かつ、可撓性を有しているため平坦度が損なわれている床面への配置が容易である等の特徴を備えている。
しかしながら、厚みが薄く、かつ、可撓性を有しているためにフィルム状発熱体そのものでは重量物を支持することができないこと、通電発熱体で発生させた熱が表面と裏面にほぼ均等に伝導されるため、熱の利用効率が低くなること、家屋の壁面等の垂直面あるいは天井等の天面への配置が困難であることなどの不都合な点もある。
【０００４】
上記の課題を解決するため、本発明の面発熱板は、フィルム状発熱体が有している形状と大きさの設定に対する自由度ならびに厚みの薄さの長所を生かし、熱の利用効率が高く、発熱体そのもので重量物の支持も可能な床面あるいは壁面もしくは天面の何れの機能でも発揮する面発熱板およびこれを用いた面発熱装置を提供するものであって、本発明の面発熱版は、両端部に通電電極が付設され、同通電電極からの通電で発熱する帯状の抵抗層が一方の表面側に被着された第１の耐熱可撓性絶縁フィルムと前記抵抗層の被着面側に密着して積層配置された第２の耐熱可撓性絶縁フィルムとで構成されるフィルム状発熱体と、同フィルム状発熱体の一方の面側に直接もしくは熱伝導性材料を介して配設された第１の板状体と、前記フィルム状発熱体の他方の面側に断熱性材料を介して配設された第２の板状体とを一体的に固着し、前記第２の板状体を発熱面としたことを特徴とする。
【０００５】
また、両端部に電極が付設された第1の帯状抵抗層と両端部に電極が付設された第２の帯状抵抗層とが一方の表面側に被着された多角形状の第１の耐熱可撓性絶縁フィルムと前記抵抗層の被着面側に密着して積層配置された多角形状の第２の耐熱可撓性絶縁フィルムとで構成されるフィルム状発熱体と、同フィルム状発熱体の一方の面側に直接もしくは熱伝導性材料を介して配設された多角形状の第１の板状体と、前記フィルム状発熱体の他方の面側に断熱性材料を介して配設された多角形状の第２の板状体とが一体的に固着されるとともに、少なくとも第1および第２の帯状抵抗層の各一端に付設された電極が同一の辺に位置する第1の面発熱板と、両端部に電極が付設された帯状抵抗層が一方の表面側に被着された多角形状の第１の耐熱可撓性絶縁フィルムと前記抵抗層の被着面側に密着して積層配置された多角形状の第２の耐熱可撓性絶縁フィルムとで構成されるフィルム状発熱体と、同フィルム状発熱体の一方の面側に直接もしくは熱伝導性材料を介して配設された多角形状の第１の板状体と、前記フィルム状発熱体の他方の面側に断熱性材料を介して配設された多角形状の第２の板状体とが一体的に固着され、前記帯状抵抗層の両端に付設された電極が前記第1の面発熱板の同一辺に位置する電極と辺対称の関係で同一の辺に位置する第２の面発熱板とを隣接配置し、前記第1および第２の面発熱板の辺対称電極を接続し、前記第１の面発熱板の第1および第２の帯状抵抗層の各他端電極間に単一抵抗層路を形成して面発熱装置としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、形状と大きさの設定ならびに配置に自由度があり、大きな荷重に耐えることができ、しかも、内部で発熱した熱を一方の面側から効率よく放散させることができる面発熱板が実現される。
また、複数枚の面発熱板を密接配置することにより、面発熱板の整数倍の面積を有する面発熱装置が実現できるため、家屋の床、壁あるいは天井等に代表される各種構造物の面を面発熱装置そのものによって形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明によれば、面発熱板の形状と大きさの設定に自由度がもたらされるとともに、大きな荷重に耐えることができ、しかも、内部で発熱した熱を一方の面側から効率よく放散させることができる面発熱板が実現される。
また、複数枚の面発熱板を密接配置することにより、配置に制約が課せられない面発熱板の整数倍の面積を有する面発熱装置が実現できるため、家屋の床、壁あるいは天井等に代表される各種構造物の面を面発熱装置そのものによって形成することができる。
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図４は、本発明の面発熱板の一実施形態を示す図である。
本発明の面発熱板は、第３図で示したフィルム状発熱体の両面に合板等の板状体７と８を配置するとともに、一方の板状体８とポリイミッドフィルム２との間に断熱性材料層、例えば、二酸化珪素（ＳｉＯ２）粉末を主成分とする塗布剤９を介在させ、これらを一体的に積層固定した構成となっている。
なお、積層固定の方法として、例えば、塗布剤９として接着剤に二酸化珪素（ＳｉＯ２）粉末を混入させた断熱性接着材料を使用し、一方、板状体７とポリイミッドフィルム１との間に熱伝導性接着剤（図示せず）を介在させ、全体を一体的に接着固定する方法を採用すればよい。
図５は、図４で示した面発熱板の通電電極の一構成例を示す図であり、フィルム状発熱体に形成されたまた、フィルム状発熱体に設けられている通電電極４には、例えば、銀エポキシ等の導電性接着剤１０を介して電極層１１が取り付けられるとともに、電極層１１に外部電極１２が取り付けられた構成となっている。なお、板状体７は、接着剤１３を介してフィルム状発熱体と接着されている。
【０００９】
以上のように構成された本発明の面発熱板では、外部電極に所定の電圧を印加することによってカーボン層３が発熱し、発生した熱の大半が断熱性材料層９が介在していない側の板状体７の表面から外部に放散される。
【００１０】
図６は、以上説明してきた本発明の面発熱板の複数枚を一体化して構成される面発熱装置を模式的に示す図であり、４枚の面発熱板１４、１５、１６および１７を密接配置することによって面発熱装置が構成される。
【００１１】
図示するように、面発熱板１４には、外部電極Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４が形成され、外部電極Ｔ１とＴ２ならびにＴ３とＴ４との間に互いに独立する関係を成立させてカーボン層３が形成されている。
面発熱板１５には、面発熱板１４の外部電極Ｔ３およびＴ４と辺対称の関係を成立させて外部電極Ｔ５、Ｔ６が形成されるとともに、隣り合う辺には外部電極Ｔ７、Ｔ８が形成され、外部電極Ｔ５とＴ８ならびにＴ６とＴ７との間に互いに独立する関係を成立させてカーボン層３が形成されている。
面発熱板１６には、面発熱板１５の外部電極Ｔ７およびＴ８と辺対称の関係を成立させて外部電極Ｔ９、Ｔ１０が形成されるとともに、隣り合う辺には外部電極Ｔ１１、Ｔ１２が形成され、外部電極Ｔ９とＴ１２ならびにＴ１０とＴ１１との間に互いに独立する関係を成立させてカーボン層３が形成されている。
また、面発熱板１７には、面発熱板１６の外部電極Ｔ１１およびＴ１２と辺対称の関係を成立させて外部電極Ｔ１３、Ｔ１４が形成るとともに、外部電極Ｔ１３、Ｔ１４との間に単一のカーボン層３が形成されている。
【００１２】
以上説明した４枚の面発熱板を、図示するは位置関係を維持したまま密接配置することにより辺対称の関係にある外部電極の全てが電気的に接続され、面発熱装置の通電電極となる外部電極Ｔ１とＴ２との間に単一の発熱路が形成されるところとなる。
【００１３】
以上、４枚の面発熱板を用いて単一の面発熱板の４倍の面積を有する面発熱装置を形成した例について説明したが、面発熱板の外部電極の辺対称関係を考慮して発熱板を密接配置することにより、さらに大面積の面発熱装置を実現することができる。
板状体７と８は実施例では合板としたが、他に自然木等、剛状のある板で熱をある程度通すもの（断熱効果の少ないもの）であればよい。
【産業上の利用可能性】
【００１４】
本発明は、単一の面発熱板そのものでも面発熱装置を実現することが可能であるが、面発熱板そのものを建築部材要素として利用し、必要枚数の面発熱板を用いて所定の面積の床面、壁面あるいは天面を形成することができる。
また、育苗用床面暖房あるいは家畜飼育ハウスの部分暖房など広い用途に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】フィルム状発熱体を模式的に示す平面図である。
【図２】図1で示すフィルム状発熱体のII―II線に沿った断面図である。
【図３】図1で示すフィルム状発熱体のIII―III線に沿った断面図である。
【図４】本発明の面発熱板の一実施形態を示す図である。
【図５】図４で示した面発熱板の通電電極の一構成例を示す図である。
【図６】本発明の面発熱板の複数枚を一体化して構成される面発熱装置を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００１６】
１，２・・・・・・・・・・ポリイミッドフィルム
３・・・・・・・・・・・・カーボン層
４・・・・・・・・・・・・通電電極
５・・・・・・・・・・・・通電端子取り付け用孔
６・・・・・・・・・・・・シリコーン樹脂
７，８・・・・・・・・・・板状体
９・・・・・・・・・・・・断熱性材料層
10・・・・・・・・・・・・導電性接着剤
11・・・・・・・・・・・・電極層
12・・・・・・・・・・・・外部電極
13・・・・・・・・・・・・接着剤
14〜17・・・・・・・・・・面発熱板
T1〜T14・・・・・・・・・外部電極
【図１】
2005129307.tif 000003
【図２】
2005129307.tif 000004
【図３】
2005129307.tif 000005
【図４】
2005129307.tif 000006
【図５】
2005129307.tif 000007
【図６】
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